冰晶石又稱(chēng)六氟鋁酸鈉或氟化鈉鋁。它是一種白色小晶體,無(wú)味,比天然冰晶石溶解度高,比重3.硬度2~3.熔點(diǎn)1009攝氏度。很容易吸水變濕。冰晶石主要用作鋁電解的熔劑,橡膠和砂輪的耐磨填料,搪瓷乳濁劑,玻璃乳濁劑和金屬熔劑,農作物的殺蟲(chóng)劑等。一種以冰晶石基氟化物熔體為溶劑生產(chǎn)金屬鋁的方法。到目前為止,還沒(méi)有發(fā)現其他化合物可以替代冰晶石。這是因為冰晶石不僅能溶解氧化鋁,還具有其他不可或缺的性質(zhì),比如它不含與鋁相比校正電性能的元素,穩定性好,在一般條件下不分解、不揮發(fā)、不潮解,熔點(diǎn)比鋁高,導電性好,省電??梢哉f(shuō),如果沒(méi)有冰晶石,可能不會(huì )有這么大規模的鋁工業(yè),價(jià)格不會(huì )這么低,應用不會(huì )這么廣泛。
冰晶石是鋁工業(yè)的助熔劑,氧化鋁會(huì )溶解在冰晶石中,就像溶液一樣。就像鹽溶于水一樣,冰晶石是溶劑,氧化鋁是溶質(zhì)。氧化鋁的電解不是“熔融電解”。其實(shí)融化的是冰晶石,只是一種彌散體,分散在液態(tài)的冰晶石中。熔體中的陰離子是復雜的原子團,不是簡(jiǎn)單的氧離子。冰晶石作為溶劑,溶解氧化鋁,然后電解。冰晶石在這里起著(zhù)關(guān)鍵作用。它解決了氧化鋁熔點(diǎn)高(高達2050℃)、不導電、不能單獨電解的難題。氧化鋁溶于冰晶石后,可在940~980℃電解。溶解比熔化容易得多,自然熔點(diǎn)降低。
電解鋁需要用冰晶石的原因:1.冰晶石與鋁相比不含校正電性能的元素,穩定性好,在一般條件下不分解、不揮發(fā)、不潮解,熔點(diǎn)比鋁高,導電性好,省電。2.在電解溫度下,冰晶石-氧化鋁熔體的密度比鋁熔體的密度低10%,因此電解出來(lái)的鋁熔體可以沉積在電解質(zhì)下的陰極上,減少了鋁的氧化損失,大大簡(jiǎn)化了鋁電解槽的結構。3、氧化鋁能很好的溶解,形成的熔體能在低于純的冰晶石熔點(diǎn)下電解;且流動(dòng)性好。